利用霍尔传感器Simulink计算转子的速度和位置

库:
电机控制块集/传感器解码器

港口

输入

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`HallVal`—当前霍尔传感器输出状态
标量

当前时间的霍尔状态。例如，以下是可能的有效霍尔状态(其中MSB表示连接的第一个霍尔传感器的输出):

5 - (101)
4 - (100)
6 - (110)
2 - (010)
3 - (011)
1 - (001)

数据类型:uint8|uint16|uint32

`问`-外部计数器值
标量

块用来确定霍尔状态变化和块执行之间经过的时间的外部计数器值。

数据类型:uint8|uint16|uint32

`SpdCnt`-霍尔状态变化时计数
标量

该值表示连续两次Hall状态变化之间的时钟周期(时间)。

数据类型:uint8|uint16|uint32

`Dir`-当前霍尔状态下转子的旋转方向
标量

在当前霍尔状态下，转子旋转的方向(+1或-1分别表示正向或负向旋转)。

数据类型:int8|int16|int32

`SpdVal`-当前和以前的霍尔状态和速度计算的有效性
标量

端口值表示霍尔状态的有效性。0表示当前或之前的霍尔状态无效，块无法计算速度和位置。

值1表示当前和先前的霍尔状态都有效，并且块可以计算速度和位置。

数据类型:uint8|uint16|uint32

`HallChng`—霍尔状态变化标志值
标量

端口值表示霍尔状态变化和块执行状态。值1表示Hall状态改变，但块执行处于挂起状态。值为0表示该块已完成最后一次Hall状态变化的执行。

数据类型:uint8|uint16|uint32

输出

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`θ_e`-转子电气位置
标量

估计转子的电气位置基于正方向的预期霍尔序列参数和方向，HallVal,等值输入。

依赖关系

若要启用此端口，请设置块输出要么位置或速度和位置．

数据类型:单|双|不动点

`⍵_米`-转子机械转速
标量

转子的机械转速，每分钟转数。该块通过跟踪霍尔状态的变化来计算这个值。

端口返回零，如果SpdVal输入为零。

依赖关系

若要启用此端口，请设置块输出要么速度或速度和位置．

数据类型:单|双|不动点

`HallChngRst`—将霍尔状态变化标志置零
标量

端口输出一个值为零(将霍尔状态变化标志设置为零)，表示块已成功执行了最后一次霍尔状态变化的速度和位置计算。

数据类型:单|双|不动点

参数

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一般

`块输出`—选择输出端口
`速度和位置`(默认)|`速度`|`位置`

选择可用的块输出端口作为以下值之一:

速度和位置
速度
位置

`计数器的大小`-外部计数寄存器的大小
`32位`(默认)|`8位`|`16位`

外部计数器的寄存器大小。计数器的最大值为 $2^{n} －1$ ,在那里 $n$ =计数器的大小。

`时钟频率(Hz)`-外部计数器时钟频率
`90年e6`(默认)|标量

外部计数器的时钟频率。

`离散步长(s)`-采样时间之后，块再次执行
`50 e-6`(默认)|标量

两个连续的块执行实例之间的时间间隔。

`极对数`-电机中可用的极对数目
`8`(默认)|标量

电机中可用的极对数目。

`最小可检测转速(RPM)`-块可以检测到的最小速度
`20.`(默认)|标量

当速度低于此值时，块不会计算位置。

`速度测量时间间隔`-块测量速度的间隔
`每180度`(默认)|`每一个60度`

转子角位移表示的区间SpdCnt计算端口值。

`速度单位`-转子角速度输出单位
`弧度/秒`(默认)|`度/秒`|`RPM`|`每单位`

角速度或机械速度的单位(⍵_米)输出。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么速度或速度和位置．

`速度数据类型`-转子角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

转子角速度输出的数据类型。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么速度或速度和位置．

位置

`正方向的预期霍尔序列`-序列指示正方向
`美国广播公司`(默认)|`CBA`|`自定义序列`

霍尔传感器序列，表示转子旋转的正方向。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`序列`-自定义序列指示正方向
`(5、4、6 2、3、1]`(默认)|标量

自定义序列，您可以输入以表示转子在正方向的旋转。

依赖关系

启用该参数。

集块输出要么位置或速度和位置．
集正方向的预期霍尔序列来自定义序列．

`位置外推的顺序`—位置计算精度
`1号订单`(默认)|`二阶`

的1号订单Option在计算位置时精度较低，但速度较快。的二阶选项更准确，但需要更多的计算时间。这些方程描述了选项:

$θ_{1 年代 t O r d e r} ＝ θ_{年代 e c t o r} + ω t$

$θ_{2 n d O r d e r} ＝ θ_{年代 e c t o r} + ω t + \frac{1}{2} α t^{2}$

地点:

$θ_{1 年代 t O r d e r}$ =用一阶外推计算的位置。

$θ_{2 n d O r d e r}$ =用二阶外推计算的位置。

$θ_{年代 e c t o r}$ =霍尔传感器输出定义的扇形角。

$ω$ =转子的角速度。

$α$ =转子的角加速度。

$t$ =花在一个部门的时间。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`位置单元`-角速度输出单位
`弧度`(默认)|`度`|`每单位`

角速度输出单位。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`位置数据类型`—角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

角速度输出的数据类型。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

模型的例子

永磁同步电机霍尔偏置校准

计算转子直轴之间的偏移量(d-轴)和霍尔传感器检测到的位置。磁场定向控制(FOC)算法需要这个位置偏移来保证永磁同步电机(PMSM)的正确运行。为了计算偏移量，目标模型在开环状态下运行电机。该模型使用了一个常数 ${V_d}$ (沿定子的电压d-轴)和一个0 ${V_q}$ (沿定子的电压问-axis)通过使用位置或斜坡发电机(以低恒速)运行电机。当位置或斜坡值为零时，对应的转子位置为霍尔传感器的偏移值。

开放的例子

基于霍尔传感器的永磁同步电机磁场定向控制

采用场向控制(FOC)技术控制三相永磁同步电机的转速。FOC算法需要转子位置反馈，由霍尔传感器获得。FOC (Field-Oriented Control)的详细介绍请参见FOC (Field-Oriented Control)。

霍尔速度和位置

描述

港口

输入

HallVal—当前霍尔传感器输出状态标量

问-外部计数器值标量

SpdCnt-霍尔状态变化时计数标量

Dir-当前霍尔状态下转子的旋转方向标量

SpdVal-当前和以前的霍尔状态和速度计算的有效性标量

HallChng—霍尔状态变化标志值标量

输出

θe-转子电气位置标量

依赖关系

⍵米-转子机械转速标量

依赖关系

HallChngRst—将霍尔状态变化标志置零标量

参数

一般

块输出—选择输出端口速度和位置(默认)|速度|位置

计数器的大小-外部计数寄存器的大小32位(默认)|8位|16位

时钟频率(Hz)-外部计数器时钟频率90年e6(默认)|标量

离散步长(s)-采样时间之后，块再次执行50 e-6(默认)|标量

极对数-电机中可用的极对数目8(默认)|标量

最小可检测转速(RPM)-块可以检测到的最小速度20.(默认)|标量

速度测量时间间隔-块测量速度的间隔每180度(默认)|每一个60度

速度单位-转子角速度输出单位弧度/秒(默认)|度/秒|RPM|每单位

依赖关系

速度数据类型-转子角速度输出数据类型单(默认)|双|fixdt (1 16 0)|fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)|<数据类型>表达

依赖关系

位置

正方向的预期霍尔序列-序列指示正方向美国广播公司(默认)|CBA|自定义序列

依赖关系

序列-自定义序列指示正方向(5、4、6 2、3、1](默认)|标量

依赖关系

位置外推的顺序—位置计算精度1号订单(默认)|二阶

依赖关系

位置单元-角速度输出单位弧度(默认)|度|每单位

依赖关系

位置数据类型—角速度输出数据类型单(默认)|双|fixdt (1 16 0)|fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)|<数据类型>表达

依赖关系

模型的例子

永磁同步电机霍尔偏置校准

基于霍尔传感器的永磁同步电机磁场定向控制

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

定点转换使用定点设计器设计和模拟定点系统。

版本历史

另请参阅

主题

`HallVal`—当前霍尔传感器输出状态
标量

`问`-外部计数器值
标量

`SpdCnt`-霍尔状态变化时计数
标量

`Dir`-当前霍尔状态下转子的旋转方向
标量

`SpdVal`-当前和以前的霍尔状态和速度计算的有效性
标量

`HallChng`—霍尔状态变化标志值
标量

`θ_e`-转子电气位置
标量

`⍵_米`-转子机械转速
标量

`HallChngRst`—将霍尔状态变化标志置零
标量

`块输出`—选择输出端口
`速度和位置`(默认)|`速度`|`位置`

`计数器的大小`-外部计数寄存器的大小
`32位`(默认)|`8位`|`16位`

`时钟频率(Hz)`-外部计数器时钟频率
`90年e6`(默认)|标量

`离散步长(s)`-采样时间之后，块再次执行
`50 e-6`(默认)|标量

`极对数`-电机中可用的极对数目
`8`(默认)|标量

`最小可检测转速(RPM)`-块可以检测到的最小速度
`20.`(默认)|标量

`速度测量时间间隔`-块测量速度的间隔
`每180度`(默认)|`每一个60度`

`速度单位`-转子角速度输出单位
`弧度/秒`(默认)|`度/秒`|`RPM`|`每单位`

`速度数据类型`-转子角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

`正方向的预期霍尔序列`-序列指示正方向
`美国广播公司`(默认)|`CBA`|`自定义序列`

`序列`-自定义序列指示正方向
`(5、4、6 2、3、1]`(默认)|标量

`位置外推的顺序`—位置计算精度
`1号订单`(默认)|`二阶`

`位置单元`-角速度输出单位
`弧度`(默认)|`度`|`每单位`

`位置数据类型`—角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

定点转换
使用定点设计器设计和模拟定点系统。